Η υπόθεση της «μωβ Γης» κερδίζει επιστημονική δυναμική - Τι είναι

 Όσο παράξενο και αν ακούγεται, ορισμένοι επιστήμονες πιστεύουν ότι οι πρώτες μορφές ζωής στη Γη μπορεί να ζωγράφισαν τον πλανήτη μας σε αποχρώσεις του μωβ και όχι του πράσινου που βλέπουμε σήμερα.

Η ιδέα αυτή, γνωστή ως υπόθεση της μωβ Γης, υποδηλώνει ότι οι μονοκύτταροι οργανισμοί εξαρτώνταν από ένα λιγότερο πολύπλοκο μόριο από τη χλωροφύλλη για να αξιοποιήσουν το ηλιακό φως.

Οι εργασίες που υποστηρίζονται από τη NASA υποδεικνύουν τη

ρετινάλη ως αυτό το κεντρικό μόριο, το οποίο προσέδωσε σε αυτά τα μικρόβια ένα ζωηρό βιολετί χρώμα.

Η ιδέα έχει διερευνηθεί από τον αστροβιολόγο Dr. Edward Schwieterman του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας, Riverside, και τον καθηγητή Shiladitya DasSarma του Πανεπιστημίου του Maryland.

Κατανόηση της χλωροφύλλης - τα βασικά

Η χλωροφύλλη είναι η πράσινη χρωστική ουσία που κάνει τα φυτά, τα φύκια και ορισμένα βακτήρια να φαίνονται τόσο ζωντανά. Το πιο σημαντικό, είναι η κινητήρια δύναμη πίσω από τη φωτοσύνθεση - τη διαδικασία που επιτρέπει στα φυτά να μετατρέπουν το ηλιακό φως σε ενέργεια.

Χωρίς τη χλωροφύλλη, η ζωή όπως την ξέρουμε δεν θα υπήρχε, επειδή είναι το πρώτο βήμα για την παραγωγή του οξυγόνου που αναπνέουμε και της τροφής που τρώμε.

Αυτό το μόριο απορροφά το φως, κυρίως από το μπλε και το κόκκινο φάσμα, ενώ αντανακλά το πράσινο, γι' αυτό και τα φύλλα φαίνονται πράσινα.

Είναι συσκευασμένο σε μικροσκοπικές δομές στο εσωτερικό των φυτικών κυττάρων που ονομάζονται χλωροπλάστες, όπου συμβαίνει η μαγεία της φωτοσύνθεσης.

Πρώιμο χρώμα από διαφορετικό μόριο

Ενώ τα σύγχρονα φυτά βασίζονται στη χλωροφύλλη, μπορεί να μην ήταν η πρώτη επιλογή της Γης για τη φωτοσύνθεση. Η ρετινάλη είναι απλούστερη και πιθανότατα υπήρχε στη Γη όταν το ατμοσφαιρικό οξυγόνο ήταν σπάνιο.

Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, που ήταν γνωστή για το χαμηλό οξυγόνο και τον ομιχλώδη ουρανό, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι το ηλιακό φως ήταν ακόμα αρκετά άφθονο για να τροφοδοτήσει αυτά τα μωβ μικρόβια. Αυτό το σενάριο υποδεικνύει μια πολύ διαφορετική Γη από την πλούσια, φυλλώδη εκδοχή που βλέπουμε σήμερα.

Πολλοί από αυτούς τους αρχέγονους οργανισμούς ανήκαν στην ομπρέλα των αρχαίων, μια ομάδα που ευδοκιμεί σε περιβάλλοντα εχθρικά για τις περισσότερες άλλες μορφές ζωής.

Ένα αξιοσημείωτο παράδειγμα είναι το συχνά αποκαλούμενο αλοβακτήριο, ένα φωτεινό μωβ μικρόβιο που επιβιώνει σε αλμυρά σημεία όπως η Μεγάλη Αλμυρή Λίμνη.

Παρά το όνομά του, το halobacterium δεν είναι βακτήριο αλλά ένα αρχέγονο που χρησιμοποιεί τη φωτοσύνθεση με έναν λιγότερο συνηθισμένο τρόπο. Απορροφά τα πράσινα μήκη κύματος μέσω του αμφιβληστροειδούς και αντανακλά το κόκκινο και το μπλε, γεγονός που παράγει την εντυπωσιακή μοβ εμφάνισή του.

Πώς η μωβ Γη έγινε πράσινη

Με την πάροδο του χρόνου, άλλοι οργανισμοί ανέπτυξαν την πιο αποτελεσματική χρωστική ουσία, τη χλωροφύλλη, που τους επιτρέπει να συλλέγουν το ηλιακό φως σε ισχυρότερα μήκη κύματος.

Αυτή η μετατόπιση επισκίασε τελικά την προσέγγιση με βάση τον αμφιβληστροειδή και συνέβαλε στην τροφοδότηση του Μεγάλου Γεγονότος Οξυγόνωσης, όταν τα επίπεδα οξυγόνου στην ατμόσφαιρά μας αυξήθηκαν δραματικά.

Η ζωή με βάση τον αμφιβληστροειδή δεν εξαφανίστηκε, αλλά δεν ήταν πλέον η κυρίαρχη δύναμη που διαμόρφωνε το χρώμα της επιφάνειας του πλανήτη. Οι οργανισμοί που χρησιμοποιούσαν χλωροφύλλη ευδοκίμησαν, μετατρέποντας τη γενική όψη της Γηςαπό μωβ σε πράσινη.

Ψάχνοντας για πολύχρωμη ζωή

Οι αστροβιολόγοι υποψιάζονται ότι οι εξωπλανήτες μπορεί να φιλοξενούν πλάσματα που εξακολουθούν να βασίζονται στην αμφιβληστροειδή.

«Αν η υπόθεση της μωβ Γης ήταν σωστή και υπήρχε κυριαρχία μωβ οργανισμών στην πρώιμη Γη, τότε ίσως μπορέσουμε να βρούμε έναν άλλο πλανήτη που να βρίσκεται σε προγενέστερο στάδιο εξέλιξης», δήλωσε ο DasSarma.

Τα χρωματικά σήματα από αυτούς τους μακρινούς κόσμους θα μπορούσαν να αποκαλύψουν αν υπάρχει απλή μωβ ζωή εκεί έξω. Η πρώιμη φωτοσύνθεση με βάση τον αμφιβληστροειδή μπορεί να προσφέρει ένα σκαλοπάτι πριν εξελιχθούν πιο προηγμένες χρωστικές.

Μωβ τσέπες στη σύγχρονη Γη

Παρόλο που η Γη είναι πλέον ως επί το πλείστον πράσινη, μέρη όπως η Νεκρά Θάλασσα εξακολουθούν να λάμπουν με ιώδεις αποχρώσεις χάρη στο αλοβακτήριο. Αυτά τα ανθεκτικά μικρόβια ευδοκιμούν σε ακραίες συγκεντρώσεις αλατιού που αποτρέπουν πολλές άλλες μορφές ζωής.

Μελετώντας αυτές τις ζωντανές κηλίδες, οι ερευνητές αποκτούν πληροφορίες για το πώς η μωβ ζωή θα μπορούσε να επιβιώσει σε εξωγήινα εδάφη με παρόμοια σκληρές συνθήκες.

Η παρατήρησή τους βοηθά επίσης τους επιστήμονες να βελτιώσουν τα σήματα που θα μπορούσαν να αναζητήσουν σε εξωπλανήτες.

Η σημερινή βλάστηση έχει μια αναγνωρίσιμη κόκκινη άκρη, όπου τα φύλλα απορροφούν έντονα το κόκκινο φως αλλά αντανακλούν ένα συγκεκριμένο υπέρυθρο μήκος κύματος.

Ο αμφιβληστροειδής, από την άλλη πλευρά, θα δημιουργούσε πιθανότατα ένα διαφορετικό είδος φασματικού αποτυπώματος που κορυφώνεται στην πράσινη περιοχή.

Οι επιστήμονες ζητούν όργανα που να μπορούν να παρακολουθούν ένα ευρύτερο φάσμα μηκών κύματος για να ανιχνεύουν τέτοιες υπογραφές. Αυτή η προσέγγιση διευρύνει την άποψή μας για το πώς μπορεί να μοιάζει η ζωή σε πλανήτες που περιστρέφονται γύρω από μακρινά αστέρια.

Τι επιφυλάσσει το μέλλον

Οι εξελίξεις στην τεχνολογία των τηλεσκοπίων θα επιτρέψουν σύντομα πιο λεπτομερείς παρατηρήσεις των ατμοσφαιρών και των επιφανειών των εξωπλανητών.

Οι αναλυτές ελπίζουν να βρουν χρωματικά μοτίβα που αντανακλούν βιολογικές διεργασίες, είτε μοιάζουν με χλωροφύλλη είτε με κάτι εντελώς διαφορετικό.

Μια επιβεβαιωμένη φάση της Μωβ Γης θα ήταν μια σημαντική υπενθύμιση ότι η ζωή μπορεί να πάρει απροσδόκητα μονοπάτια.

«Αυτό είναι ένα ακόμη σημείο αναφοράς σε μια βιβλιοθήκη πιθανών βιοσημάτων που μπορούμε να αναζητήσουμε και αλλού», δήλωσε ο Schwieterman.

Γιατί το μωβ παρελθόν της Γης έχει σημασία

Η υπόθεση της Μωβ Γης παραμένει αναπόδεικτη, ωστόσο ενθαρρύνει νέους τρόπους σκέψης για το παρελθόν του πλανήτη μας και την αναζήτηση ζωής πέρα από αυτό.

Αν οι πρώτοι επιτυχημένοι φωτοσυνθέτες της Γης έλαμπαν πραγματικά μοβ, τότε αυτό το χρώμα μπορεί να επανεμφανιστεί οπουδήποτε οι οργανισμοί υιοθετούν τον αμφιβληστροειδή ως το κύριο ηλιακό τους σφουγγάρι.

 

Αυτή η ευφάνταστη άποψη αναδεικνύει την ικανότητα της ζωής να προσαρμόζεται με εκπληκτικούς τρόπους. Μας παροτρύνει επίσης να αναζητήσουμε σήματα που διαφορετικά μπορεί να μας διαφύγουν αν επικεντρωθούμε μόνο σε αυτό που βλέπουμε σήμερα.

Η μελέτη δημοσιεύεται στο περιοδικό Astrobiology.

Από το newsbomb